腐蚀电流密度icorr换算为腐蚀速度V公式
金属电化学腐蚀的电极动力学简述
② 增重法：当腐蚀产物全部覆盖在金属上且不 易除去时用这个方法较为恰当。 v+=m2-m0/St 式中 v+——金属增重腐蚀速度，g/(m2· h)； m2——腐蚀后带有腐蚀产物的试样质量， g；
（2）深度法：以腐蚀后金属厚度的减少来表示 腐蚀的程度。 当全面腐蚀时，腐蚀深度可通过腐蚀的质量变 化，经过换算得到： vL=8.79 v- /ρ 式中 vL——腐蚀深度，mm/a； v-——金属失重腐蚀速度，g/(m2· h)； ρ ——金属的密度，g/cm3.
极化类型
根据控制步骤的不同，通常把极化大致分为两类：电 化学极化和浓差极化。
由于电极表面附近反应物或反应产物的扩散 速度小于电化学反应速度而产生的极化，称 为浓差极化。由于电极上电化学反应速度小 于外电路中电子运动速度而产生的极化，称 为电化学极化或活化极化。 电化学极化——电化学步骤 浓差极化——液相传质步骤
此外，如果产物在电极表面形成固体覆盖层 使整个体系电阻增大，导致电压降低，也可 产生极化——电阻极化 典型——阳极钝化
（1）电化学极化规律
电流密度（电化学反应速 度）对电极电位的微小变 化都很敏感。 • 两线交点处过电位为0， 氧化速度等于还原速度， 电极处于平衡状态，电流 密度为i0，电位为平衡电 极电位Ee。 比平衡电位更正，氧化 比平衡电位更负，还原
Ee，Zn i
极化曲线示意
阳极极化曲线，阴极极化曲线
（4）平衡电极极化与过电位
ic 当电极过程达到平衡时，金属和溶液界面建立 一个稳定的双电层，即不随时间变化的电极 电位，称为金属的平衡电极电位Ee；宏观上 平衡电极电位是一个没有净反应的电极，反 应速度为零，微观ia=IicI 当金属与含有其离子的溶液构成的电极 体系处于平衡状态时，金属不会腐蚀，即平 衡的金属电极是不发生腐蚀的电极。 M
铁在氯离子介质中腐蚀行为的研究
技 术
0 前言
金属材料广泛使用在工农业、国防和科技等领 域，金属腐蚀问题已是一个关系国计民生的重要问 题。铁是一种广泛使用的金属材料，铁的腐蚀与防 护一直是人们关注的问题。氯离子作为典型的侵蚀 性离子引起铁腐蚀，已受到人们重视[1,2]。本论文采 用线性扫描伏安、塔菲尔曲线和交流阻抗法等电化 学方法，研究铁在不同实验条件下的腐蚀规律，计 算得出相关腐蚀动力学参数，为防止金属铁的腐蚀 提供理论依据。
76
TOTAL CORROSION CONTROL VOL.29 No.08 AUG. 2015
腐蚀研究 Corrosion Research
区域明显缩小，钝化区域从 0.95V 减少到 0.43V 。表
1200
明溶液中大量的氯离子对钝化膜具有破坏作用，且 氯离子浓度越高，过钝化电流增大，活化作用更突 出。文献[3]表明Cl-是电负性很强的离子，其在金属表 面的吸附比溶解O2或OH-的吸附更为容易，当Cl-与金 属表面接触时，产生金属离子水化，使金属离子转 移到溶液中引起腐蚀。 Cl -在中性溶液中可能反应机 理如下：
Abstract: Linear sweep voltammetry, tafel curves and electrochemical impedance spectroscopy were
employed to measure the corrosion of the iron under different experimental conditions, which calculates the relative corrosion kinetics parameters. Under acidic conditions, the more acidic, or alkaline conditions, the results showed that the bigger the pH value can accelerate the corrosion of iron. Effects of Cl- about the corrosion of iron was the biggest in neutral solution of halogen ions, the higher concentration of Cl- can increase the dissolution rate of corrosion of iron .
铁的极化曲线的测定
实验步骤
2.测量极化曲线： （2）将三电极分别插入电极夹的三个小孔中，
使电极进入电解质溶液中。将CHI工 作站的 绿色夹头夹Fe电极，红色夹头夹Pt片电极， 白色夹头夹参比电极。
实验步骤
2.测量极化曲线： （3）测定开路电位。点击“T”（Technique） 选中对话框中“Open Circuit PotentialTime”实验技术，点击“OK”。点击“░” （parameters）选择参数，可用仪器默认 值，点击“OK”。点击“►”开始实验，测得 的开路电位即为电极的自腐蚀电势Ecorr。
仪器与药品
CHI660A电化学工作站1台；电解池1个； 硫酸亚汞电极（参比电极）、Fe电极（研究 电极）、Pt片电极（辅助电极）各1支。 0.1mol•L-1、1mol•L-1H2SO4溶液； 1mol•L-1HCl溶液； 乌洛托品（缓蚀剂）
实验步骤
1. 电极处理：用金相砂纸将铁电极表面打磨 平整光亮，用蒸馏水清洗后滤纸吸干。每次测 量前都需要重复此步骤，电极处理得好坏对测 量结果影响很大。
实验步骤
2.测量极化曲线： （4）开路电位稳定后，测电极极化曲线。点
击“T”选中对话框中“Linear Sweep Voltammetry”实验技术，点击“OK”为 使Fe电极的阴极极化、阳极极化、钝化、过 钝化全部表示出来。
实验步骤
初始电位（Init E）设为“-1.0V”，终态电 位（Final E）设为“2.0V”，扫描速率 （Scan Rate）设为“0.01V/s”灵敏度 （sensivitivty）设为“自动”，其它可用 仪器默认值，极化曲线自动画出。
测量方法
动态法：控制电极电势以较慢的速度连续地 改变（扫描），并测量对应电势下的瞬时电 流密度，并以瞬时电流密度值与对应的电势 作图就得到整个极化曲线。所采用的扫描速 度（即电势变化的速度）需要根据研究体系 的性质选定。
金属防护与腐蚀习题解答
因不知icorr ,所以忽略a ,可用E0,a 估算 Ecorr ,即E0,a =Ecorr
EFe=E0Fe
0.029 Ecorr EFe E Fe lg106 2 0.44 (0.087) 0.527(V )
0
铜电极和氢电极（PH2=2atm）浸在Cu2+ 活度为1且pH=1的CuSO4溶液中 组成电池，25°C，求该电池的电动势，并判断电池的极性。
低碳刚在pH＝1的无氧水溶液中，腐蚀电位 为-0.72V（相对饱和Cu/CuSO4电极）。对于同 样钢的氢过电位（单位为V）遵循下列关系：η ＝0.7+0.1lgi，式中i的单位为A· -2。假定所有 cm 钢表面近似作为阴极，计算腐蚀速度（g/m2· h)。
解: 已知pH=1, Ecorr = -0.72V(相对饱和Cu/Cu2+） 饱和Cu/Cu2+的E = + 0.32V 故Ecorr= -0.72 + 0.32 = -0.4 V(SHE) E 0,C = EH+/H2 = -0.059 pH=-0.0591=-0.059(V) ηC= Ecorr- E 0,C = -0.4 - (-0.059) = -0.341 (V) 根据η=0.7 + 0.1 lgi 可求出lgicorr
4
(icorr单位：µA•cm-2)
A Vt 3.27 10 icorr n 56 3 3.27 10 100 2 7.87 1.16(m m a 1 )
3
或Vt 8.76
1.04 8.76 7.87 1.16(m m a 1 )
V
aCd 2
KspCd (OH )2 a 2OH
2 1014 2 7 2 (1 10 )
第2章 金属腐蚀速
式中：v深为以腐蚀深度表示的腐蚀速度mm/a； v失为失重腐蚀速度，单位为g/m2h； ρ为金属的密度，单位为g/cm3； 8.76为单位换算系数。 根据金属年腐蚀深度不同，可将其耐蚀性 按十级标准（表1）和三级标准表（2）分类。
表1-2金属耐蚀性十级标准
耐蚀性分类
Ⅰ Ⅱ 完全耐蚀 很耐蚀
耐蚀性等级
以no、nZn分别表示氧和锌的物质的量（mol）。
那么，根据腐蚀产物ZnO的分子式，其
no/nZn=1/1。因此可排出下列比例式：
m0 m1 nZn AZn v失 St St
m2 m0 nO AO v增 St St
两式联立即得
v增 AZn v失 AO
当金属的腐蚀产物是MxOy时 ，其关系式为：
耐蚀
耐蚀性等级
1
腐蚀速度/(mm/a)
＜0.1
可用
不可用
2
3
0.1~1.0
＞1.0
2.3以电流密度表示腐蚀速度
电化学腐蚀中，阳极溶解导致金属腐蚀。 根据法拉第定律，每通过1法拉第（96500 C） 的电量，阳极溶解的金属的量为1/nmol。若电 流强度为I，通电时间为t，则通过的电量为It。 阳极所溶解的金属量m应为：
m0 m1 v失 St
式中：ν失为腐蚀速度（g/m2h）； m0为试样腐蚀前的质量（g）； m1为试样清除腐蚀产物后的质量； S为试样表面积（m2）； t为腐蚀时间（h）。 这种方法适用于均匀腐蚀，而且腐蚀产物 完全脱落或很容易从试样表面清除掉的情况。
当腐蚀后试样质量增加且腐蚀产物完全牢固
局部腐蚀速度及其耐蚀性的评定比较
复杂，一般不能用上述方法表示腐蚀速度。
地附着在试样表面时，可用增重法，用下列公式
金属腐蚀与防护课后习题 陈颖敏 李志勇编
阳极极化： -E（mV,对SCE) i（A/cm2)
360 47 350 57 72
406
404
3
第四章（P62）
9. 已知ECu2+/Cu=+0.34V（25oC），在溶液中，为什么铜可能发生耗 氧腐蚀，并不会发生析氢腐蚀？
解：因为EH+/H2= -0.059pH = -0.413(V) EO2/OH- =1.229 - 0.059 pH =+0.814(V )
(pH=7) (pH=7)
0.202 0.7 lg i 0.1
icorr 9.551010 A cm2 9.551010
A cm
2
Vt 3.27 103
3
A icorr n
56 9.5510 4 3.27 10 2 7.87 1.11105 m m a 1
解：已知E0Cu=+0.337V, aCu=1 0.059 ECu 0.337 lg1 0.337(V ) 2
已知PH2=2atm, pH=1(aH=10-1)
EH E
0 H
0.059lg
aH
PH 2
101 EH 0 0.059lg 0.0295 2
E电=+0.337-(-0.029)=+0.3665(V) 铜电极为正极，氢电极为负极。43;/Cu < E0 O2/H2O = +1.229 (V) Cu可能发生腐蚀。
实验-金属腐蚀速度的测量分析
金属腐蚀速度的测量分析一、金属腐蚀速度的测量方法 1、重量法重量法是根据腐蚀前后试件质量的变化来测定金属腐蚀速度的，分为失重法和增重法两种。
当金属表面上的腐蚀产物容易除净且不至于损坏金属本体时常用失重法；当腐蚀产物完全牢靠地附着在试件表面时，则采用增重法。
对于失重法可由下式计算腐蚀速度：式中 V 失——金属的腐蚀速度，g·m-2·h-1； m 0——试件腐蚀前的质量，g ； m 1——试件腐蚀后的质量，g ； S ——试件的面积，m 2； t ——试件腐蚀时间，h 。
对于增重法，即当金属表面的腐蚀产物全部附着在上面，或者腐蚀产物脱落下来可以全部收集起来时，可用下式计算腐蚀速度：式中 V 增——金属的腐蚀速度，g·m-2·h-1； m 2——带有腐蚀产物的试件质量，g ；对于密度相同的金属，可以用上述方法比较其耐腐蚀性能，对于密度不同的金属，尽管单位表面上的质量变化相同，其腐蚀深度却不一样，对此，应用腐蚀深度来表示更为合适。
应当指出，重量法也有其局限和不足。
首先，它只考虑均匀腐蚀的情况，而没有考虑局部腐蚀的情况。
其次，对于失重法很难将腐蚀产物完全除去，如果用重量法测定其腐蚀速度，肯定不能说明实际情况。
另外，失重法的实验周期较长，短则几小时，多则数年乃至数十年，对于重量法要想做出腐蚀速度(V 增)－时间（t ）曲线需要大量的样品和冗长的时间。
2、容量法对于伴随析氢或吸氧的腐蚀过程，通过测定一定时间内的析氢量或吸氧量来计算金属的腐蚀速度的方法即为容量法。
Stm m V 10-＝失Stm m V 02-＝增许多金属在酸性溶液中，某些电负性较强的金属在中性甚至于碱性溶液中都会发生氢去极化作用而遭到腐蚀，其中：阳极过程M→Mn++ne 阴极过程nH+ +ne→(n/2)H2↑在阳极上金属不断失去电子而溶解的同时，溶液中的氢离子与阴极上过剩的电子结合而析出氢气。
金属溶解的量和析氢出的量相当。
金属腐蚀理论及腐蚀控制
金属腐蚀理论及腐蚀控制第一部分腐蚀原理一、均匀腐蚀速率1-1.根据表1-1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度v-和年腐蚀深度vp，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。
表1-1碳钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据试验介质样品材料矩形薄板样品尺寸（mm）腐蚀前重量W0（g）浸泡时间t（HR）腐蚀后重量W1（g）30%硝酸，25？碳钢20？40? 318.71534518.6739铝30？40? 516.18204516.13471-2. 奥氏体不锈钢和铝广泛用于硝酸工业。
根据表1-2中的数据，计算不锈钢和铝在两种硝酸溶液中的腐蚀速率VP，分析结果，并比较两种材料的耐腐蚀性。
表1-2不锈钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据试验介质试样材料圆形薄板试样尺寸(mm)腐蚀前重w0(g)浸泡时间t(tr)腐蚀后重w1(g)20%hno3,25?c不锈钢?30?422.336740022.2743铝?40?516.96462016.915198%hno3,85?c不锈钢?30?422.3367222.2906铝?40?516.96464016.92501-3.已知锌氧化生成的表面膜组成为zno，根据表1-3中所列的数据计算不同试验时间所得到的平均腐蚀速度vp，画出vp随时间变化的曲线。
所得结果说明了什么？表1-3 400℃时的锌含量？C氧化试验数据试验时间（HR）样品增重（mg/cm2）100.32200.45400.57600.64800.681200.761600.811-4将镁在0.5mol/lnacl溶液中浸泡100小时后，共释放330cm3氢气。
1-1rocifn?a?v试验温度25?c，压力760mmhg；试样尺寸为20?20?0.5(mm)的薄板。
计算镁试样的失重腐蚀速度vp。
（在25?c时水的饱和蒸汽压为23.8mmhg）1-5. 表面积为20cm2的铜样品为700？C在氧气中氧化2小时，消耗了13.6cm3的氧气（在25℃下测量，1atm）。
304奥氏体不锈钢在不同浓度硝酸中的电化学行为
304奥氏体不锈钢在不同浓度硝酸中的电化学行为王祥丽;吴继宗;刁垒;白雪【摘要】The effect of varying concentrations of nitric acid on the electrochemical corrosion of 304 austenitic stainless steel has been investigated.The study was carried out using poten-tiodynamic cyclic polarization,open-circuit potential measurements.The reaction process of 304 austenitic stainless steel in nitric acid was under discussion.304 austenitic stainless steel shows the same electrochemical characteristics with other stainless steel,and its polarization curve contains several passive regions and active regions.Electrochemical measurements indicate that nitric acid improves the pitting corrosion resistance capacity of 304 austenitic stainless steel by promoting the formation of passive film on the surface,and shifts the open-circuit potential to more positivevalues.Furthermore,nitric acid effects the corrosion rates of stainless steel in two contradictory ways.The result shows that 0.5 mol/L nitric acid has the highest corrosion rate.%采用动电位极化曲线测量、开路电位测量等技术，研究了304奥氏体不锈钢在不同浓度硝酸溶液中的电化学腐蚀行为，并对304奥氏体不锈钢在硝酸溶液中的电化学反应历程进行了探讨。
2 腐蚀电池解析
W Q It
W ——阴极上析出物质的质量，单位：g； ——电化学当量，单位：克/库仑； Q ——电量，库仑； I ——电流，安培； t ——时间，秒。
电化学当量
在一个电极反应中，相当于1摩尔电子的参与反 应物的质量
M nF
F ——法拉第；M——原子量； n——化合价;
阳极极化：电位偏离初始电位正移。 阴极极化：电位偏离初始电位负移。
极化值
极化程度的大小用极化值表示，记为
E E E0
过电位
E Ee
a Ea Eea 0 c Ec Eec 0
极化曲线
极化曲线的绘制
Sa Sa
极化曲线的形状与电极面积无关， Sc 只取决于阳极反应和阴极反应的特征。 极化曲线的形状与电极面积有关， Sc 面积改变，极化曲线的形状也改变。
初生产物和次生产物都有可溶和不可溶性产物。
只有不可溶性产物，才能对金属产生保护作用。
2.2 腐蚀电池的形成原因
腐蚀电池的形成原因 腐蚀电池的种类 腐蚀电池的观察
腐蚀电池的形成原因
当金属设备和电解质溶液接触时，为什么 金属设备表面会形成腐蚀电池？
这是因为金属方面和溶液方面存在着电 化学不均一性，从而导致金属和溶液界面 不同部位出现电位差异。
腐蚀电池的观察 盐水滴实验
实验现象 阳极阴极的什么部位？ 阳极阴极反应是什么？ 用腐蚀电池理论解释实验现象。
高阻电压表
2.3 腐蚀电池的极化
极化现象 电流接通后，电池电动势降低的现象叫做极 化现象。
原电池的极化 对于化学电源，极化现象是有害的，需要 采取防护措施。
阳极极化和阴极极化